متنوع

برنامج تعليمي لتقنية WiMAX IEEE 802.16

برنامج تعليمي لتقنية WiMAX IEEE 802.16

تقنية WiMAX هي تقنية اتصالات لاسلكية ذات نطاق عريض تستند إلى معيار IEE 802.16 وتوفر بيانات عالية السرعة عبر منطقة واسعة.

تشير أحرف WiMAX إلى قابلية التشغيل البيني العالمية للوصول إلى الميكروويف (AXess) ، وهي تقنية للشبكات اللاسلكية من نقطة إلى عدة نقاط.

تقنية WiMAX قادرة على تلبية احتياجات مجموعة كبيرة ومتنوعة من المستخدمين من الدول المتقدمة الراغبين في تثبيت شبكة بيانات جديدة عالية السرعة بتكلفة زهيدة دون التكلفة والوقت اللازمين لتركيب شبكة سلكية ، لأولئك الموجودين في المناطق الريفية الذين يحتاجون إلى وصول سريع حيث قد لا تكون الحلول السلكية قابلة للتطبيق بسبب المسافات والتكاليف المتضمنة - توفير نطاق عريض WiMAX بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه لتطبيقات الهاتف المحمول ، مما يوفر بيانات عالية السرعة للمستخدمين أثناء التنقل.

ما هي تقنية WiMAX؟ - أساسيات

معيار تقنية WiMAX هو معيار لشبكات المناطق الحضرية اللاسلكية (WMANs) التي تم تطويرها بواسطة مجموعة العمل رقم 16 من IEEE 802 ، المتخصصة في الوصول اللاسلكي واسع النطاق من نقطة إلى عدة نقاط. في البداية تم تطوير 802.16a وإطلاقه ، ولكن الآن تم تنقيحه بشكل أكبر. تم إصدار 802.16d أو 802.16-2004 كنسخة منقحة من معيار 802.16a تهدف إلى التطبيقات الثابتة. تم إصدار نسخة أخرى من المعيار ، 802.16e أو 802.16-2005 أيضًا ، وهي تستهدف أسواق التجوال والهواتف المحمولة.

تستخدم تقنية النطاق العريض WiMAX بعض التقنيات الرئيسية لتمكينها من توفير معدلات بيانات عالية السرعة:

  • OFDM (تعدد تقسيم التردد المتعامد): تم دمج OFDM في تقنية WiMAX لتمكينها من توفير بيانات عالية السرعة دون الخبو الانتقائي والقضايا الأخرى المتعلقة بأشكال تنسيق الإشارة الأخرى.

    ملاحظة حول OFDM:

    تعدد الإرسال بتقسيم متعامد ، OFDM هو شكل من أشكال تنسيق الإشارة يستخدم عددًا كبيرًا من الموجات الحاملة المتقاربة التي يتم تشكيل كل منها بتدفق بيانات منخفض المعدل. يُتوقع عادةً أن تتداخل الإشارات المتقاربة مع بعضها البعض ، ولكن من خلال جعل الإشارات متعامدة مع بعضها البعض ، لا يوجد تداخل متبادل. تتم مشاركة البيانات المراد إرسالها عبر جميع الموجات الحاملة وهذا يوفر مرونة ضد الخبو الانتقائي من التأثيرات متعددة المسارات.

    اقرأ المزيد عن OFDM ، مضاعفة تقسيم التردد المتعامد.

  • تقنية MIMO (خرج متعدد المدخلات): تستفيد تقنية WiMAX من الانتشار متعدد المسارات باستخدام MIMO. من خلال الاستفادة من مسارات الإشارات المتعددة الموجودة ، فإن استخدام MIMO يتيح إما التشغيل بمستويات قوة إشارة أقل ، أو يسمح بمعدلات بيانات أعلى.

    ملاحظة حول MIMO:

    MIMO هو شكل من أشكال تكنولوجيا الهوائيات التي تستخدم هوائيات متعددة لتمكين الإشارات التي تنتقل عبر مسارات مختلفة نتيجة للانعكاسات ، وما إلى ذلك ، ليتم فصلها واستخدام قدرتها لتحسين إنتاجية البيانات و / أو نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، وبالتالي تحسين أداء النظام.

    اقرأ المزيد عن تقنية MIMO

منتدى WiMAX

منتدى WiMAX هو اتحاد صناعة لاسلكية مع عدد متزايد من الأعضاء بما في ذلك العديد من قادة الصناعة. تم إنشاؤه لدعم وتطوير تقنية WiMAX في جميع أنحاء العالم ، وتقديم معايير مشتركة في جميع أنحاء العالم لتمكين التكنولوجيا من أن تصبح تقنية عالمية راسخة.

يتمثل أحد أهداف المنتدى في تمكين اعتماد معيار يتيح إمكانية التشغيل البيني الكامل بين المنتجات. التعلم من مشاكل التشغيل البيني الضعيف التي واجهتها المعايير اللاسلكية السابقة ، والتأثير الذي أحدثه ذلك ، يهدف منتدى WiMAX إلى منع حدوث ذلك. في النهاية ، سيتمكن البائعون من الحصول على منتجات معتمدة تحت رعاية المنتدى ، ومن ثم سيتمكنون من الإعلان عن منتجاتهم على أنها "معتمد من المنتدى".

على الرغم من أن تقنية WiMAX ستدعم حركة المرور على أساس تقنيات النقل التي تتراوح من Ethernet ، وبروتوكول الإنترنت (IP) ، ووضع النقل غير المتزامن (ATM) ، فإن المنتدى سيصدق فقط على العناصر المتعلقة بـ IP لمنتجات 802.16. ينصب التركيز على عمليات IP لأن هذا هو البروتوكول الرئيسي المستخدم الآن.

تاريخ WiMAX

بدأ تاريخ WiMAX في التسعينيات مع إدراك أنه ستكون هناك زيادة كبيرة في حركة البيانات عبر شبكات الاتصالات. نظرًا لأن شبكات الاتصالات السلكية مكلفة للغاية ، خاصة في المناطق النائية وغير مثبتة في العديد من البلدان ، فقد تم فحص طرق توفير النطاق العريض اللاسلكي.

بدأ تاريخ WiMAX بهذه التحقيقات حول ما كان يسمى اتصال الميل الأخير - طرق توصيل البيانات عالية السرعة إلى عدد كبير من المستخدمين الذين قد لا يكون لديهم اتصال سلكي موجود.

أثبتت إمكانية انخفاض تكلفة اتصال الميل الأخير إلى جانب إمكانية وجود نظام يمكنه التعامل مع التوصيل عبر ارتباط لاسلكي أنها حجة مقنعة لتطوير نظام ارتباط بيانات لاسلكي جديد.

كانت المرحلة الرئيسية التالية في تاريخ WiMAX هي تطوير المعايير من قبل IEEE.

تم إنشاء مجموعة عمل المعايير 802.16 من قبل IEEE في عام 1999 بموجب لجنة معايير IEEE 802 LAN / MAN. تمت الموافقة على معيار 802.16 الأول في ديسمبر 2001 وتبع ذلك تعديلين على معيار 802.16 الأساسي. تناولت هذه التعديلات قضايا الطيف الراديوي وقابلية التشغيل البيني وأدرجت ضمن التعيينات 802.16a و 802.16c.

في سبتمبر 2003 بدأ مشروع مراجعة رئيسي. كان الهدف من ذلك مواءمة المعيار مع المعيار الأوروبي / ETSI HIPERMAN. كان من المفترض أيضًا دمج مواصفات اختبار المطابقة ضمن المعيار العام. تم الانتهاء من المشروع في عام 2004 وتم إصدار المعيار 802.16d ، على الرغم من أنه يشار إليه غالبًا باسم 802.16-2004 نظرًا لتاريخ الإصدار. مع إصدار معيار 802.16-2004 ، تم سحب مستندات 802.16 السابقة ، بما في ذلك تعديلات a و b و c.

إصدارات WiMAX

منذ البداية ، تم تطوير تطبيقات جديدة لشبكة WiMAX ونتيجة لذلك هناك نوعان من "النكهات" لتقنية WiMAX المتوفرة:

يتم استخدام نوعين من تقنية النطاق العريض WiMAX لتطبيقات مختلفة وعلى الرغم من أنها تستند إلى نفس المعيار ، فقد تم تحسين تنفيذ كل منها ليناسب تطبيقه الخاص.

  • 802.16d - استبدال DSL غالبًا ما يُشار إلى الإصدار 802.16d باسم 802.16-2004 وهو أقرب إلى ما يمكن تسميته بالإصدار الأصلي من WiMAX المعرّف ضمن 802.16a. وهي تهدف إلى التطبيقات الثابتة وتوفر مكافئًا لاسلكيًا لبيانات النطاق العريض DSL - والتي تسمى غالبًا WiMAX واسع النطاق. في الواقع ، يصف منتدى WiMAX التكنولوجيا بأنها "تقنية قائمة على المعايير تمكن من توصيل الوصول إلى النطاق العريض اللاسلكي للميل الأخير كبديل للكابل و DSL."

    802.16d قادر على توفير معدلات بيانات تصل إلى 75 ميجابت في الثانية ونتيجة لذلك فهو مثالي لتطبيقات استبدال DSL الثابتة مثل WiMAX واسع النطاق. يمكن استخدامه أيضًا في التوصيل حيث يمكن توزيع البيانات النهائية على المستخدمين الفرديين. يصل نصف قطر الخلية عادة إلى 75 كم.

  • 802.16e - بدوي / موبايل في حين تم تصور 802.16 / WiMAX في الأصل على أنه تقنية ثابتة فقط ، مع الحاجة إلى الأشخاص المتنقلين الذين يحتاجون إلى بيانات عالية السرعة بتكلفة أقل من تلك التي توفرها الخدمات الخلوية وفرصة للحصول على إصدار محمول تم تطوير 802.16e. يُعرف هذا المعيار أيضًا على نطاق واسع باسم 802.16-2005. يوفر حاليًا القدرة للمستخدمين للاتصال بخلية WiMAX من مجموعة متنوعة من المواقع ، وهناك تحسينات مستقبلية لتوفير نقل الخلية.

    802.16e قادر على توفير معدلات بيانات تصل إلى 15 ميجابت في الثانية ، وتكون مسافات نصف قطر الخلية عادةً بين 2 و 4 كم.

منافسة

تعتمد المنافسة مع WiMAX ، 802.16 على النوع أو الإصدار المستخدم. على الرغم من أنه كان يُعتقد في البداية أنه قد تكون هناك منافسة كبيرة مع شبكة Wi-Fi ، إلا أن هناك مجالات أخرى تشكل فيها WiMAX تهديدًا.

  • خطوط كابل DSL WiMAX قادرة على توفير روابط بيانات عالية السرعة للمستخدمين وبهذه الطريقة يمكن أن تشكل تهديدًا لمشغلي كبلات DSL.
  • مشغلي الهاتف الخليوي أثناء تطوير LTE وبدء عمليات النشر الأولية ، رأى مشغلو الهواتف المحمولة أن إصدار الهاتف المحمول من WiMAX يمثل تهديدًا كبيرًا. تم اعتباره أيضًا لاعتماده كمعيار IMT 4G ، ولكن تم اعتماد LTE كمعيار ، تاركًا WiMAX للنطاق الترددي WiMAX الثابت ، وروابط الميل الأخير ومجموعة متنوعة من التطبيقات الأخرى من نقطة إلى نقطة.

تم نشر تقنية WiMAX في العديد من المجالات. على الرغم من أنه كان يُنظر إليه في البداية على أنه مرشح لـ 4G ، إلا أن استخدامه آخذ في التناقص ، على الرغم من استخدامه كنطاق عريض WiMAX وأيضًا لروابط الميل الأخير.

موضوعات الاتصال اللاسلكي والسلكي:
أساسيات الاتصالات المتنقلة
العودة إلى الاتصال اللاسلكي والسلكي


شاهد الفيديو: Wimax technology (كانون الثاني 2022).